¿El PLA es realmente biodegradable?

Fuente: 3dnatives.com

El PLA es el material para impresión 3D más popular y ampliamente utilizado para las impresoras FDM. Una de las razones principales es que, comparado con otros materiales, es un plástico muy sencillo de imprimir. Esto lo convierte en el filamento ideal incluso para los menos expertos. Además, se dice que los filamentos de PLA son más sostenibles porque el PLA es biodegradable. ¿Pero es realmente así? ¿Qué tan sostenible es el PLA realmente? Para encontrar una respuesta a nuestras preguntas, hablamos con algunos expertos y les pedimos su opinión al respecto.

Aquí están nuestros expertos: Florent Port, Presidente de Francofil, empresa francesa que desarrolla y produce en grandes cantidades filamentos para impresión 3D en Normandía; Nicolas Roux, Director General de la empresa Zimple 3D, que ofrece soluciones para simplificar el uso de impresoras 3D (sistemas de filtrado de aire, por ejemplo); Jan-Peter Willie, cofundador de 3D4Makers, empresa holandesa productora de filamentos con numerosos años de experiencia en la producción de plástico.

El objetivo de las entrevistas a nuestros expertos fue definir mentiras y verdades sobre el PLA. ¿El PLA es realmente sostenible? Para saber más sobre este material, nos enfocamos en su biodegradabilidad, emisiones, producción y otras cuestiones como la reciclabilidad.

¿Cómo se produce el PLA?

El PLA, también conocido como ácido poliláctico o polilactida, se obtiene a partir de materias primas renovables y naturales como el maíz. El almidón (glucosa) se extrae de las plantas y se convierte en dextrosa mediante la adición de enzimas. Esta es fermentada por microorganismos en ácido láctico, que a su vez se transforma en polilactida. La polimerización produce largas secuencias moleculares cuyas propiedades se asemejan a las de los polímeros derivados del petróleo.

El PLA puro se produce a partir de materias primas renovables y no se basa en materias primas fósiles, como el ABS. Esto es muy positivo si se considera que el petróleo crudo es un recurso finito. No obstante, surge una cuestión ética: ¿es justificable producir plástico a partir de alimentos, cuando la población mundial crece continuamente y se requiere cada vez más comida? Jan-Peter Willie comenta: “Se discute mucho sobre el consumo total de carbono, combustibles fósiles y agua en la producción de bioplásticos a partir de materiales naturales, y sobre si tienen o no un impacto negativo en la cadena alimentaria humana. Para producir 1 kg de PLA, el plástico más común disponible a nivel comercial, se requieren 2,65 kg de maíz. Puesto que se producen 270 millones de toneladas de plástico cada año, sustituir el plástico tradicional por PLA derivado del maíz eliminaría 715,5 millones de toneladas de la cadena alimentaria, en una época en la que el calentamiento global está reduciendo la productividad de las empresas agrícolas tropicales”. En otras palabras, si cambiamos al bioplástico, los campos dedicados a la alimentación deberán competir con los destinados al plástico.

PLA: ¿qué significan los términos biodegradable y compostable?

Los términos “biodegradable” y “compostable” y sus diferencias relativas son de importancia fundamental y a menudo se malinterpretan. Jan-Peter Willie explica: “Muchas personas confunden “biodegradable” con “compostable”. En un sentido amplio, “biodegradable” significa que un objeto puede ser descompuesto biológicamente, mientras que “compostable” especifica típicamente que dicho proceso dará origen a compost”. Un material “biodegradable” puede descomponerse en determinadas condiciones anaeróbicas o aeróbicas. Sin embargo, casi cualquier material se descompondrá con el tiempo en la naturaleza. Por lo tanto, es necesario definir explícitamente las condiciones ambientales precisas para la biodegradabilidad.

El compostaje, en cambio, es un proceso realizado por el hombre. Según la norma europea EN13432, un polímero o embalaje se considera “compostable” si, en un plazo de 6 meses en una planta de compostaje industrial, al menos el 90 % se convierte en emisiones de carbono por parte de microorganismos, y los aditivos presentes representan un porcentaje máximo del 1 % de la masa inicial y son inocuos. O bien, para resumir, podríamos decir que “todo compostaje es siempre biodegradación, pero no toda biodegradación es compostaje”.

¿Se puede definir el filamento de PLA como biodegradable?

En la publicidad o descripciones del PLA leemos a menudo “PLA biodegradable”, lo que sugiere que el PLA, al igual que los residuos de cocina, puede descomponerse en el compost doméstico o en la naturaleza. Sin embargo, no es exactamente así. El PLA puede definirse como biodegradable, pero “en las condiciones específicas del compostaje industrial; es más apropiado decir, en este caso, que es un polímero biodegradable. Para que el PLA sea realmente degradable, son necesarias condiciones de compostaje industrial, es decir, temperatura y humedad controladas en presencia de microorganismos”, explica Florent Port. Jan-Peter Willie añade: “El PLA es compostable, pero solo en una planta de compostaje industrial”.

En estas condiciones de compostaje industrial, el PLA puede degradarse biológicamente en unos pocos días, o como máximo en pocos meses. Las temperaturas deben ser superiores a 55-70 °C. Nicolas también confirma: “El PLA puede degradarse biológicamente en condiciones de compostaje industrial”.

Desafortunadamente, la definición de PLA biodegradable empleada por fabricantes y distribuidores puede engañar al consumidor final si no se explica correctamente. La Agencia Federal de Medio Ambiente (Federal Environment Agency) señala en su informe que puede producirse un mayor impacto ambiental debido a los microplásticos si el PLA se desecha en el medio ambiente a causa de esta supuesta biodegradabilidad comunicada.

En el medio ambiente, el PLA tarda al menos 80 años en descomponerse, lo que significa que, tanto en el mar como en la tierra, contribuye a la contaminación ambiental causada por plásticos y, sobre todo, por microplásticos. Por este motivo, el PLA no debe desecharse en el medio ambiente, en composteras domésticas o junto a los residuos orgánicos, al igual que cualquier otro tipo de plástico.

¿El PLA y otros bioplásticos pueden degradarse en todas las plantas de compostaje?

La respuesta es no. Una encuesta realizada por la asociación alemana para la protección del medio ambiente, German Environmental Aid (DUH), que cuenta con casi 1.000 plantas alemanas de compostaje para residuos orgánicos y biológicos, demostró que el 95 % de estas plantas no son capaces de compostar bioplásticos conforme a las normas. Además, el 80 % de estas plantas que procesan residuos orgánicos y biológicos en Alemania consideran que los bioplásticos son una sustancia interferente. Esto demuestra que, aunque el PLA en teoría pueda degradarse biológicamente, en la práctica falta la infraestructura correspondiente para la degradación del PLA y otros bioplásticos.

¿Se puede reciclar el PLA?

Según nuestros tres expertos, el PLA puede reciclarse. Sin embargo, Florent Port subraya: “Actualmente no existe una recogida oficial de residuos de PLA procedentes de la impresión 3D. De hecho, los canales actuales de residuos plásticos dificultan distinguir el PLA de otros polímeros como el PET (botellas de agua), y la contaminación de estos materiales con PLA afecta negativamente al reciclaje. Técnicamente, el PLA es reciclable siempre que la recogida involucre únicamente PLA, sin ninguna contaminación derivada de otros plásticos”.

¿Qué deberíamos saber sobre las emisiones de la impresión 3D con PLA?

Varias personas creen erróneamente que las emisiones liberadas por la impresión de PLA son totalmente inocuas porque el PLA, al imprimirse, emite un olor más bien dulce. El ABS, derivado del petróleo, emite en cambio un olor molesto a plástico. Nicolas Roux, Director General de Zimple 3D, es un experto en emisiones de filamentos y le preguntamos al respecto. Nos dijo: “Estudios científicos han demostrado que el PLA emite una cantidad significativa de nanopartículas que pueden atravesar la barrera capilar alveolar y contaminar todo el cuerpo a través de la sangre”. Esta barrera o membrana es la parte del pulmón a través de la cual se realiza el intercambio gaseoso, es decir, la absorción de oxígeno y la emisión de dióxido de carbono.

“Estas partículas son principalmente lactida, pero otras partículas tóxicas también pueden liberarse, ya que los filamentos utilizados raramente son de PLA al 100 % y contienen hasta un 40 % de aditivos. Por eso existen pruebas que muestran que el PLA emite estireno, clorometilo y numerosos compuestos cancerígenos conocidos en la industria química”. Un informe de la Agencia Federal de Medio Ambiente también confirma la exposición a partículas, nanopartículas y COV (compuestos orgánicos volátiles) en la impresión 3D por extrusión de PLA y otros plásticos como el ABS, siendo las emisiones del ABS superiores a las del PLA.

¿Qué tan peligrosas son estas emisiones?

“A falta de una ficha de datos de seguridad conforme, los riesgos varían ampliamente de un filamento a otro, aunque estén presentes en todos. Los aditivos empleados y el proceso de producción del filamento tienen un impacto significativo en la peligrosidad de las emisiones”, explica Nicolas Roux. Por lo tanto, es seguro que, al imprimir PLA, las nanopartículas pueden desviarse de forma incontrolada hacia el aire y contaminar el cuerpo del usuario. “Por este motivo, es necesario protegerse limitando el riesgo”. Nicolas Roux aconseja no trabajar nunca cerca de una impresora 3D en funcionamiento, ventilar la habitación donde se realiza la impresión y, si es necesario, utilizar un sistema de filtrado.

¿Algunos filamentos son más ecológicos que otros? ¿Cuáles son las alternativas al PLA?

Florent Port explica: “Los filamentos orgánicos son más ecológicos que aquellos derivados de recursos fósiles”. En este caso, los aditivos son muy importantes. Algunos fabricantes como Francofil producen también filamentos de PLA cuyos aditivos no contienen sustancias químicas. A muchos de sus filamentos de PLA se añaden subproductos (desechos) como mejillones, trigo y restos de café, lo que los hace 100 % de base biológica.

Nicolas Roux considera que no hay alternativas realmente sostenibles a los filamentos de PLA: “Desafortunadamente, no conozco filamentos realmente ecológicos y seguros que no emitan partículas o que sean capaces de biodegradarse por sí solos en el suelo o en el mar. En mi opinión, la preferencia por filamentos con fichas de seguridad conformes de fabricantes europeos es una actitud responsable a la hora de elegir los materiales”. Jan-Peter también recomienda filamentos europeos: “Para el PLA proveniente de Asia, hay muchos proveedores que no especifican qué contienen sus filamentos”.

Continúa: “Hay numerosos plásticos creados a partir de materias primas naturales, pero es raro verlos como filamentos. Probablemente sea difícil obtener un filamento de ellos, o tal vez no sean adecuados para la impresión”. Sin embargo, existen empresas como la startup canadiense Genecies que están trabajando en el desarrollo de polímeros que pueden degradarse en entornos naturales después de unos 12 meses. Algunos fabricantes como Nefilatek, además, ofrecen ahora filamentos reciclados. Se trata siempre de plástico, pero decididamente más sostenible que un material nuevo.

El PLA biodegradable es, por lo tanto, solo tal si se trata en plantas de compostaje industrial. No obstante, debido a la falta de infraestructuras, es difícil compostar el PLA industrialmente o reciclarlo. Contrariamente a la opinión general, el PLA también emite sustancias dañinas para la salud, aunque en menor cantidad que, por ejemplo, el ABS. Así pues, el verdadero problema de los filamentos de PLA es que sus propiedades a veces se comunican de forma errónea y no están claramente definidas; en algunos casos, incluso podría haber algo de falso ecologismo.

En general, se puede decir que el PLA es, en cierto modo, más sostenible que el plástico derivado de combustibles fósiles debido a su producción a partir de materias primas renovables y por la posibilidad de biodegradación. Pero es y sigue siendo un plástico que contamina la naturaleza y los mares, por lo que es importante, como ocurre con todo el plástico que utilices, reciclarlo.